Działanie czujnika dotykowego i jego rodzaje

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





WSG-DSA to palec chwytaka, który integruje wyczucie dotykowe w celu uzyskania informacji zwrotnych o profilu o wysokiej rozdzielczości podczas chwytania. Do celów wykrywania wykorzystuje inteligentny przetwornik dotykowy DSA9205i. Pasuje do górnej części szczęk podstawowych WSG i jest bezpośrednio połączony ze sterownikiem chwytaka poprzez zintegrowany port czujnika w szczękach podstawowych, dzięki czemu nie są potrzebne żadne zewnętrzne komponenty ani kable, aby dołączyć urządzenie dotykowe do zastosowań manipulacyjnych. Tego typu czujniki palców są wykrywane automatycznie i parametryzowane przez WSG. Profil ciśnienia może być używany z wnętrza kontrolera chwytaka za pomocą wydajnego interfejsu skryptowego. W tym artykule omówiono rodzaje dotyku czujniki i ich działanie .

Co to jest czujnik dotykowy?

Czujnik dotykowy to urządzenie. Mierzy nadchodzące informacje w odpowiedzi na fizyczną interakcję ze środowiskiem. Zmysł dotyku u ludzi jest ogólnie modelowany, tj. Zmysł skórny i zmysł kinestetyczny. Dotyk skórny ma zdolność wykrywania bodźców wynikających z stymulacji mechanicznej, bólu i temperatury. Dotyk kinestetyczny odbiera dane wejściowe z czujników z receptorów obecnych w mięśniach, ścięgnach i stawach.




Czujnik dotykowy

Czujnik dotykowy

Rodzaje czujników dotykowych

Istnieją różne typy czujników dotykowych, które podano poniżej



  • Czujnik siły / momentu obrotowego
  • Czujnik dynamiczny
  • Czujnik termiczny

Czujnik siły / momentu obrotowego

Czujniki siły / momentu obrotowego są używane w połączeniu z matrycą dotykową, która dostarcza informacji do sterowania siłą. Te rodzaje czujników może wyczuć obciążenie w dowolnym miejscu, na przykład w dystalnym łączniku manipulatora oraz w ograniczeniach jako czujnik skóry. Czujnik skóry generalnie zapewnia dokładniejszy pomiar siły przy wyższych szerokościach pasma. Jeśli połączenie manipulatora jest zdefiniowane ogólnie i zakłada się punkt styku sygnału, wówczas czujnik siły / momentu obrotowego może dostarczyć informacji o położeniu kontaktu siły i momentów - nazywa się to samoistnym wyczuwaniem dotykowym. Obraz czujnika momentu obrotowego pokazano poniżej.

Czujnik siły lub momentu obrotowego

Czujnik siły lub momentu obrotowego

Czujnik dynamiczny

Czujniki dynamiczne są mniejsze akcelerometry na paskach palców lub na skórze robota. Ogólna funkcja przypomina ciałka Pacina u ludzi i ma równie duże odpowiednie pola, więc jeden lub dwa akcelerometry skórne wystarczają na cały palec. Czujniki te skutecznie wykrywają nawiązywanie i zrywanie kontaktu, wibracje związane z ślizganiem się po teksturowanych powierzchniach.

Czujnik dynamiczny

Czujnik dynamiczny

Czujnik poziomu stresu to drugi typ dynamicznego czujnika dotykowego. Jeśli czubek palca przesuwa się z prędkością kilku cm / s ogólnie małych guzków lub wgłębień na powierzchni, ważne stały się tymczasowe zmiany w skórze. Piezoelektryczny polimer, taki jak PVDF, w odpowiedzi na uszkodzenie wytwarza ładunek, który można zastosować do wytworzenia prądu, który jest wprost proporcjonalny do zakresu zmian.


Czujnik termiczny

Czujniki termiczne są ważne dla ludzkiej zdolności do identyfikacji materiałów wykonanych obiektów, ale niektóre są również wykorzystywane w robotyce. Wykrywanie termiczne polega na wykrywaniu gradientów temperatury w skórze, które odpowiadają zarówno temperaturze, jak i przewodności cieplnej obiektu. Zrobotyzowane czujniki termiczne są wykorzystywane w połączeniach Peltiera w połączeniu z termistory .

Czujnik termiczny

Czujnik termiczny

Zasada działania i schemat obwodu czujnika dotykowego

Czujniki dotykowe zostały opracowane w celu zapewnienia możliwości wykrywania dotykowego dla manipulatorów teleoperacyjnych i inteligentnych robotów. Czujniki dotykowe mogą identyfikować normalną siłę wywieraną na dotykowe piksele, aby zahipnotyzować kontrolę siły i obrazy dotykowe oraz wygenerować rozpoznawanie obiektów. Jednak, aby uzyskać obrazy dotykowe i siły normalne, informacja o stycznej ma kluczowe znaczenie dla kontroli siły i zapobiegania poślizgom, co hipnotyzuje dla powodzenia zadania - dlatego wymagane są trójwymiarowe czujniki dotykowe.

Schemat obwodu czujnika dotykowego

Schemat obwodu czujnika dotykowego

Istnieje kilka trójwymiarowych czujników dotykowych opracowanych przy użyciu piezorezystywnych, pojemnościowych i opcjonalnych elementów czujnikowych, a te czujniki dotykowe są wytwarzane przez Technologia MEMS . Zintegrowane elementy czujnikowe i obwody przetwarzania wstępnego są dla zwartości, ale są one zbyt słabe i łatwo ulegają uszkodzeniu dla większości zastosowań i, na przykład, zakres siły czujnika dotykowego wynosi tylko 0,01 N w4x, a inne czujniki dotykowe nie. dostarczane przez technologię MEMS. Poniższy schemat obwodu przedstawia dotykowy obwód czujnika.

Czujnik dotykowy w robotyce

Czujnik dotykowy, który jest używany w robotach NASA, jest podany poniżej

  • Jeden z przykładów bezpośrednio związanych z eksploracją planet.
  • NASA wykorzystuje te czujniki na międzynarodowej stacji kosmicznej, aby pomóc ludziom w naprawach / konserwacji w środowisku
    • NASA wypróbowała wiele czujników dotykowych w robotyce, które są na początkowym etapie. Użyli Rezystor wyczuwający siłę , a obecnie w użyciu są kwantowe kompozyty tunelowe
  • Wiele przycisków i ogniw obciążeniowych jest praktyką opracowywania czujników dotykowych, które są wytwarzane przez robota przemysłowego

Aplikacje z czujnikami dotykowymi

Dotknąć zastosowania czujników są używane w

Zalety czujnika dotykowego

Poniżej podano zalety czujnika dotykowego:

  • Oferują łatwe w użyciu rozwiązania z czujnikami dotykowymi
  • Czujnik dotykowy nie ma zewnętrznych komponentów i kabli
  • Kompaktowa ekstrakcja
  • Zweryfikowana technologia wykrywania dotykowego z robotyki.

Chodzi o zasadę działania i zastosowania czujnika dotykowego. mamy nadzieję, że podane informacje są pomocne w dostarczeniu dobrych informacji i zrozumienia projektu. Ponadto, jeśli masz jakieś pytania dotyczące tej koncepcji w witrynie projekty elektryczne i elektroniczne , możesz skomentować w poniższej sekcji. Oto pytanie do Ciebie - jakie funkcje pełnią czujniki dotykowe?

Kredyty fotograficzne: